(57)【要約】【課題】撮像画像において雨滴を適切に検出できるようにする。【解決手段】ウインドシールドガラスＧに向けて光を照射して、ウインドシールドガラスＧに設定された雨滴の検知領域Ｔに臨界角以上で光を入射させる面光源１４と、検知領域Ｔで反射した光の光路上に設けられて、検知領域Ｔを撮像するカメラ１５と、カメラ１５の撮像画像におけるコントラストから検知領域Ｔに付着した雨滴を検出する検出部と、を備え、検出部は、面光源１４からの光が照射されているときの検知領域Ｔの撮像画像と、面光源１４からの光が照射されていないときの検知領域Ｔの撮像画像とのうちの少なくとも一方に基づいて、検知領域Ｔに付着した雨滴を検出する構成とした。【選択図】図１
2010190670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウインドシールドガラスに設定された雨滴の検知領域に光を照射する光照射部と、
前記検知領域で反射した前記光の光路上に設けられて、前記検知領域を撮像するカメラと、
前記カメラの撮像画像におけるコントラストから前記検知領域に付着した雨滴を検出する検出部と、を備え、
前記検出部は、
前記光照射部からの光が照射されているときの前記検知領域の撮像画像と、前記光照射部からの光が照射されていないときの前記検知領域の撮像画像とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記検知領域に付着した雨滴を検出することを特徴とするレインセンサ。
【請求項２】
昼間と夜間の何れであるのかを判断する判断部をさらに備え、
前記検出部は、
昼間であると判断された場合には、前記光照射部からの光が照射されていないときの撮像画像に基づいて、前記雨滴を検出し
夜間であると判断された場合には、前記光照射部からの光が照射されているときの撮像画像に基づいて、前記雨滴を検出することを特徴とする請求項１に記載のレインセンサ。
【請求項３】
前記検出部は、
昼間であると判断された場合には、前記撮像画像の画素のうち、輝度値が所定の閾値よりも大きい画素を雨滴として検出し、
夜間であると判断された場合には、前記撮像画像の画素のうち、輝度値が所定の閾値よりも小さい画素を雨滴として検出することを特徴とする請求項２に記載のレインセンサ。
【請求項４】
前記検出部は、前記光照射部からの光が照射されていないときの撮像画像の各画素と、前記光照射部からの光が照射されているときの撮像画像の各画素との間のコントラストから、前記検知領域に付着した雨滴を検出することを特徴とする請求項１に記載のレインセンサ。
【請求項５】
前記検出部は、
前記撮像画像において、前記光照射部からの光が照射されていない時の輝度値と、前記光照射部からの光が照射されているときの輝度値との差が、所定の閾値よりも小さい画素を、前記雨滴として検出することを特徴とする請求項４に記載のレインセンサ。
【請求項６】
前記光照射部と前記検知領域との間には、前記検知領域への光の照射／非照射を切り換える液晶シャッタが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載のレインセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レインセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のウインドシールドガラスに付着した雨滴に基づいて降雨の判定をするレインセンサが種々提案されている。このレインセンサに採用されて、ウインドシールドガラスに付着した雨滴を検出する装置として、例えば特許文献１に開示されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２７５９５号公報
【０００４】
特許文献１に開示された装置は、ウインドシールドガラスの車室内側の面に白色部材を設けて、ウインドシールドガラスの白色部材が設けられた領域を車室外からカメラで撮像し、撮像により得られた画像の処理を行って、白色部と付着した雨滴越しに写った周囲の風景との差異によりウインドシールドガラスに付着した雨滴を検出する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、雨滴には車両周囲の風景、特に真っ白なビルが写り込むことがあり、かかる場合、特許文献１に開示された装置では、画像の処理の際に、車両周囲の風景が写り込んだ雨滴の部分が、白色部との差異がないことから雨滴として検出されないことがある。
【０００６】
本発明は、撮像画像において雨滴を適切に検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ウインドシールドガラスに設定された雨滴の検知領域に光を照射する光照射部と、検知領域で反射した光の光路上に設けられて、検知領域を撮像するカメラと、カメラの撮像画像におけるコントラストから検知領域に付着した雨滴を検出する検出部と、を備え、検出部は、光照射部からの光が照射されているときの検知領域の撮像画像と、光照射部からの光が照射されていないときの検知領域の撮像画像とのうちの少なくとも一方に基づいて、検知領域に付着した雨滴を検出する構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光照射部からの光が照射されているときの検知領域の撮像画像は、全体が明るい画像となり、照射されていないときの検知領域の撮像画像は、全体が暗い画像となる。ここで、検知領域に雨滴が付着していると、その部分だけが雨滴に写り込む車両周囲の風景を反映した明るさとなる。よって、検知領域に付着した雨滴の部分は、雨滴以外の部分とのコントラストにより識別できるので、雨滴を検出する際に、雨滴に写り込んだ車両周囲の風景の影響を受けずに、雨滴のみを適切に検出できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例にかかるレインセンサの構成を説明する図である。
【図２】実施例にかかるレインセンサのブロック図である。
【図３】実施例にかかるレインセンサの制御部が行う処理を説明するフローチャート図である。
【図４】光が照射されていない検知領域の撮像画像と、その二値化画像とを模式的に示した図である。
【図５】光が照射されている検知領域の撮像画像と、その二値化画像とを模式的に示した図である。
【図６】レインセンサの制御部が行う処理の変形例を説明するフローチャート図である。
【図７】昼間における光が照射されていない検知領域の撮像画像と、照射されている撮像画像とを模式的に示した図である。
【図８】夜間における光が照射されていない検知領域の撮像画像と、照射されている撮像画像とを模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を説明する。
図１は、実施例にかかるレインセンサの構成を説明する図であり、レインセンサが取り付けられたウインドシールドガラスを断面方向から見た図である。
図２は、レインセンサの回路ブロック図である。
【００１１】
レインセンサ１０は、ウインドシールドガラスＧの車室側の面に、図示しない接着剤や接着シートなどで固定されている。
レインセンサ１０の本体ケース１１は、樹脂材料から形成されており、光を透過させないようになっている。本体ケース１１の内部には、直角プリズム１２、液晶シャッタ１３、面光源１４、そしてカメラ（ＣＣＤカメラ）１５が設けられている。
【００１２】
直角プリズム１２は、断面視において二等辺直角三角形の形状を有している。
本体ケース１１の前壁１１ａには、直角プリズム１２の斜辺側の面１２ａを露出させる開口１１ｂが設けられており、直角プリズム１２の斜辺側の面１２ａは、前壁１１ａの開口１１ｂ内で、ウインドシールドガラスＧの車室側の面に、図示しない光透過性の接着剤や接着シートなどで固定されている。
【００１３】
直角プリズム１２の互いに直交する面１２ｂ、１２ｃのうちの面１２ｂには、全面に亘って、液晶シャッタ１３が設けられており、液晶シャッタ１３の直角プリズム１２とは反対側の面（車両後方側の面）には、全面に亘って面光源１４が設けられている。
【００１４】
液晶シャッタ１３は、面光源１４からの光を通過させる状態（開状態）と通過させない状態（閉状態）とを有し、制御部１７（図２参照）により開状態と閉状態との間の切り換えが行われる。
【００１５】
面光源１４は、制御部１７により点灯／消灯が制御され、点灯時には直角プリズム１２側に白色光を照射して、ウインドシールドガラスＧに設定された雨滴の検知領域Ｔを、車室内側から照明する。
【００１６】
面光源１４は、当該面光源１４から照射された光が、ウインドシールドガラスＧの検知領域Ｔに臨界角以上で入射して、検知領域Ｔで全反射するように設けられている。
面光源１４は、レインセンサ１０の動作時には常時点灯されており、液晶シャッタ１３の開閉により、検知領域Ｔへの光の照射／非照射が切り替えられるようになっている。
【００１７】
カメラ１５は、例えばＣＣＤカメラであり、ウインドシールドガラスＧに固定された直角プリズムの面１２ｃを向いた状態で、本体ケース１１内に設置されている。
カメラ１５は、面光源１４から照射されて検知領域Ｔで全反射した光の光路上に設けられており、カメラ１５の撮像視野は、図中点線で示すように検知領域Ｔの撮像が可能な範囲に設定されている。
カメラ１５の焦点は、検知領域Ｔに合わせられており、カメラ１５は、レインセンサ１０の動作している間は、車室内側から検知領域Ｔの撮像を連続的に行い、撮像により得られる撮像画像データを制御部１７に出力する。
【００１８】
図２に示すように、制御部１７には、カメラ１５からの撮像画像データのほかに、照度センサ１６からの信号が入力される。
【００１９】
照度センサ１６は、車両周囲の明るさを検知するために、車両の上方から入射する光を受光可能な位置に設けられており、受光した光の量に応じた信号を制御部１７に出力する。
【００２０】
制御部１７は、本体ケース１１内に設けられた図示しないプリント基板に設けられたＣＰＵであり、液晶シャッタ１３、面光源１４、そしてカメラ１５の駆動指令を出力すると共に、撮像画像データの処理を行って、検知領域Ｔに付着した雨滴の量を求めて降雨判定を行う。
具体的には、制御部１７は、面光源１４からの光が照射されている検知領域Ｔの撮像画像と、面光源１４からの光が照射されていない検知領域Ｔの撮像画像とのうちの少なくとも一方を用いて、検知領域Ｔに付着した雨滴Ｒの領域と、それ以外の領域（背景領域）とを区別する。
そして、検知領域Ｔに占める雨滴の領域の面積から求めた雨滴の量に基づいて、降雨判定を行い、判定結果をワイパー制御部１８に出力する。
【００２１】
ワイパー制御部１８は、制御部１７から入力される降雨判定の結果に基づいて、図示しないワイパーの駆動／停止、払拭速度、間欠時間などを制御する。
【００２２】
制御部１７が行う処理を、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
図４の（ａ）は、面光源１４からの光が照射されていない検知領域Ｔの撮像画像を模式的に示した図であり、（ｂ）は、（ａ）の二値化画像を模式的に示した図である。
図５の（ａ）は、面光源１４からの光が照射されている検知領域Ｔの撮像画像を模式的に示した図であり、（ｂ）は、（ａ）の二値化画像である。
【００２３】
レインセンサ１０が起動されると、制御部１７は、ステップ１００において、面光源１４を点灯状態にすると共に、ステップ１０１において、カメラ１５による検知領域Ｔの撮像を開始する。
【００２４】
ステップ１０２において、制御部１７は、照度センサ１６から入力される信号に基づいて、現在が昼間と夜間のうちの何れであるのかを判定する。
具体的には、制御部１７は、照度センサ１６から入力される信号に基づいて自車両周囲の明るさ（照度値）を求める。そして、求めた照度値が、夜間を判定する閾値よりも大きい場合には昼間であると判定し、小さい場合には夜間であると判定する。
【００２５】
ステップ１０２において昼間であると判定された場合、ステップ１０３において、制御部１７は、液晶シャッタ１３に指令を出力して液晶シャッタ１３を閉状態にする。検知領域Ｔの撮像画像の背景色を黒色にするためである。
【００２６】
ステップ１０４において、制御部１７は、液晶シャッタ１３が閉状態にされている間の検知領域Ｔの撮像画像を、カメラ１５から入力された撮像画像データから取得する。
具体的には、制御部１７には、カメラ１５からの撮像画像データが連続的に入力されているので、制御部１７は、液晶シャッタ１３が閉状態にされている間に入力された撮像画像データから、任意の１フレーム分のデータを取得して、撮像画像を取得する。
【００２７】
一方、ステップ１０２において夜間であると判定された場合、ステップ１０５において、制御部１７は、液晶シャッタ１３に指令を出力して液晶シャッタ１３を開状態にする。
検知領域Ｔの撮像画像の背景色を白色にするためである。
【００２８】
ステップ１０６において、制御部１７は、液晶シャッタ１３が開状態にされている間の検知領域Ｔの撮像画像を、カメラ１５から入力された撮像画像データから取得する。
【００２９】
ステップ１０７において、制御部１７は、検知領域Ｔの撮像画像の二値化処理を行って、雨滴の部分が白色、それ以外の部分が黒色で示された二値化画像を生成する。
【００３０】
二値化画像の生成を、昼間の場合と夜間の場合とに分けて説明する。
はじめに、昼間の場合を説明する。
昼間の場合、液晶シャッタ１３は閉状態にされるので、制御部１７には、面光源１４からの光が照射されていない検知領域Ｔの撮像画像が入力される。
ここで、液晶シャッタ１３は、閉状態になると光を通過させないので、閉状態の液晶シャッタ１３を検知領域Ｔ側から見ると、液晶シャッタ１３の全体が黒色に見える。
そのため、カメラ１５側から見た検知領域Ｔには、黒色の液晶シャッタ１３が写り込むことになり、検知領域Ｔの撮像画像では、検知領域Ｔの全体が黒色（暗色）表示される。
【００３１】
ここで、検知領域Ｔに雨滴Ｒが付着していると、雨滴Ｒには明るい昼間の風景が写り込んでいるので、図４の（ａ）に示すように、検知領域Ｔの撮像画像ＩＭ１では、雨滴の部分が、他の部分よりも明るく表示される。
この図では、領域Ｂ１が、雨滴が付着しておらず黒色の液晶シャッタ１３が写り込んだ背景領域であり、領域Ａ１の各々が、明るい昼間の風景が写り込んだ雨滴の領域である。
【００３２】
制御部１７は、図４の（ａ）に示す撮像画像ＩＭ１を構成する画素の各々の輝度値を求め、求めた輝度値を、雨滴を判別するために予め設定された閾値（昼間用閾値）と比較する。
そして、輝度値が閾値よりも小さい画素を、背景領域を示す「０」とし、輝度値が閾値よりも大きい画素を、雨滴領域を示す「１」とした二値化データを生成し、生成した二値化データから二値化画像ＩＭ１’を生成する。この状態が図４の（ｂ）である。
この二値化画像ＩＭ１’では、雨滴の領域Ａが「白色」で、雨滴以外の背景領域Ｂが「黒色」で示されている。
【００３３】
つぎに、夜間の場合を説明する。
夜間の場合、液晶シャッタ１３は開状態にされるので、制御部１７には、面光源１４からの光が照射されている検知領域Ｔの撮像画像が入力される。
ここで、面光源１４から直角プリズム１２に入射した光は、ウインドシールドガラスＧの検知領域Ｔに、車室内側から臨界角以上の角度で入射して、全反射されるようになっている。
そのため、カメラ１５側から見た検知領域Ｔには、白色の面光源１４が写り込むことになり、検知領域Ｔの撮像画像では、検知領域Ｔの全体が白色（明色）表示される。
【００３４】
ここで、検知領域Ｔに雨滴Ｒが付着していると、雨滴Ｒには暗い夜間の風景が写り込んでいるので、図５の（ａ）に示すように、検知領域Ｔの撮像画像ＩＭ２では、雨滴の部分が、他の部分よりも暗く表示される。
この図では、領域Ｂ２が、雨滴が付着しておらず面光源１４から照射された光が写り込んだ背景領域であり、領域Ａ２の各々が、暗い夜間の風景が写り込んだ雨滴の領域である。
【００３５】
制御部１７は、図５の（ａ）に示す撮像画像ＩＭ２を構成する画素の各々の輝度値を求め、求めた輝度値を、雨滴を判別するために予め設定された閾値（夜間用閾値）と比較する。ここで、夜間用閾値は、前記した昼間用閾値よりも大きい輝度値に設定されている（夜間用閾値＞昼間用閾値）。
そして、輝度値が閾値よりも大きい画素を、背景領域を示す「０」とし、輝度値が閾値よりも小さい画素を、雨滴領域を示す「１」とした二値化データを生成し、生成した二値化データから二値化画像ＩＭ２’を生成する。この状態が図５の（ｂ）である。
この二値化画像ＩＭ２’では、雨滴の領域Ａが「白色」で、雨滴以外の背景領域Ｂが「黒色」で示されている。
【００３６】
ここで、雨滴が付着していない検知領域に面光源１４からの光が照射されているときの輝度値を、夜間であると判断された場合の閾値（夜間用閾値）とし、雨滴が付着していない検知領域に面光源１４からの光が照射されていないときの輝度値を、昼間であると判断された場合の閾値（昼間用閾値）とすることが好ましい。
このようにすることで、雨滴の部分を、雨滴の付着していない他の部分からより正確に区別できるようになるので、二値化データの生成と二値化画像の生成とが、より容易かつ正確に行えるようになる。
【００３７】
図３のフローチャートに戻って、ステップ１０８において、制御部１７は、ステップ１０７の処理により生成された二値化画像における雨滴の有無を判定する。
具体的には、制御部１７は、二値化画像（ＩＭ１’またはＩＭ２’）において、雨滴の領域を示す白色領域Ａの有無を確認し、白色領域Ａが存在する場合には、検知領域Ｔ内に雨滴が存在すると判定する。
【００３８】
ステップ１０８において雨滴が存在すると判定された場合、ステップ１０９において、制御部１７は、検知領域Ｔに占める雨滴の部分の面積から、雨滴の量を求める。
【００３９】
ステップ１１０において、制御部１７は、ステップ１０９で求めた雨滴の量と、閾値との比較により、例えば「小雨」、「雨」、「大雨」というような予め決められたカテゴリのうちの何れかに、現時点の降雨状態を分類することで、降雨判定を行う。
【００４０】
一方、ステップ１０８において雨滴が存在しないと判定された場合には、処理を終了する。
【００４１】
ここで、実施例における面光源１４が、発明における光照射部に相当する。ステップ１０２の処理が、発明における判断部に相当し、ステップ１０３〜ステップ１０８の処理が、発明における検出部に相当する。
【００４２】
以上の通り、ウインドシールドガラスＧに設定された雨滴の検知領域Ｔに光を照射して、検知領域Ｔに臨界角以上で光を入射させる面光源１４と、検知領域Ｔで全反射した光の光路上に設けられて検知領域Ｔを撮像するカメラ１５と、カメラ１５の撮像画像におけるコントラストから検知領域Ｔに付着した雨滴を検出する検出部と、を備え、検出部は、面光源１４からの光が照射されているときの検知領域Ｔの撮像画像と、面光源１４からの光が照射されていないときの検知領域Ｔの撮像画像とのうちの少なくとも一方に基づいて、検知領域Ｔに付着した雨滴を検出する構成とした。
検知領域Ｔに臨界角以上で入射した光は全反射するので、カメラ１５側から見た検知領域Ｔには、液晶シャッタ１３が開かれているときには面光源１４が、閉じられているときには液晶シャッタ１３が写り込む。そのため、面光源１４からの光が照射されているときの検知領域Ｔの撮像画像は、全体が明るい画像となり、照射されていないときの検知領域Ｔの撮像画像は、全体が暗い画像となる。
ここで、検知領域Ｔに雨滴が付着していると、その部分だけが雨滴に写り込む車両周囲の風景を反映した明るさとなる。
よって、検知領域に付着した雨滴の部分は、雨滴以外の部分とのコントラストにより識別できるので、雨滴を適切に検出できるようになる。
また、ウインドシールドガラスＧに付着した雨滴が画像として捉えられるので、画像処理が容易となり、付着した雨滴の径、個数、検知領域Ｔに占める雨滴の領域の割合（被覆率）などの算出が、容易に行えるようになる。
【００４３】
さらに、照度センサ１６の出力に基づいて、昼間と夜間のうちの何れであるのかを判断する判断部をさらに備え、検出部は、昼間であると判断された場合には、面光源１４からの光が照射されていないときの検知領域Ｔの撮像画像に基づいて雨滴を検出し、夜間であると判断された場合には、面光源１４からの光が照射されているときの検知領域Ｔの撮像画像に基づいて雨滴を検出する構成とした。
面光源１４からの光が照射されているときの検知領域Ｔの撮像画像は、全体が明るい画像となり、照射されていないときの検知領域Ｔの撮像画像は、全体が暗い画像となる。ここで、検知領域Ｔに雨滴が付着している場合、雨滴に写り込む車両周囲の風景は、昼間であれば明るく、夜間であれば暗いものである。
よって、昼間の場合には、検知領域Ｔの全体が暗い画像として表示される撮像画像において、雨滴の部分が明るく表示され、夜間の場合には、検知領域Ｔの全体が明るい画像として表示される撮像画像において、雨滴の部分が暗く表示される。
これにより、検知領域Ｔに付着した雨滴の部分は、雨滴以外の部分とのコントラストにより識別できるので、雨滴を検出する際に、雨滴に写り込んだ周囲の風景の影響を受けずに、雨滴のみを適切に検出できるようになる。
また、撮像画像の背景色を、昼間・夜間というように、周囲の状況に応じて随時切り換えたうえで、輝度値などのデータを比較、選択することにより、周囲の明るさに影響されることなく、ウインドシールドガラスＧ上に付着した雨滴を検出できる。
【００４４】
また、検出部は、判定部により昼間であると判断された場合には、撮像画像を構成する各画素のうち、輝度値が所定の閾値よりも大きい画素のひとまとまりを雨滴として検出し、判定部により夜間であると判断された場合には、撮像画像を構成する各画素のうち、輝度値が所定の閾値よりも小さい画素のひとまとまりを雨滴として検出する構成とした。
これにより、撮像画像の各画素の輝度値を求めて閾値と比較するだけで、雨滴を簡単に検出することができる。
【００４５】
なお、実施例では、昼間であると判断された場合の閾値（昼間用閾値）と、夜間であると判断された場合の閾値（夜間用閾値）と、を異なる値としたが、同じ値の閾値を用いるようにしても良い。
【００４６】
制御部１７が行う処理の変形例を、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
変形例にかかる処理では、面光源１４からの光が照射されている検知領域Ｔの撮像画像ＩＭｂと、照射されていない検知領域Ｔの撮像画像ＩＭａとの比較により、二値化画像を生成する。
【００４７】
図７は、昼間における検知領域Ｔの撮像画像であり、（ａ）は、面光源１４からの光が照射されていない場合の撮像画像ＩＭａであり、（ｂ）は、面光源１４からの光が照射されている場合の撮像画像ＩＭｂである。
図８は、夜間における検知領域Ｔの撮像画像であり、（ａ）は、面光源１４からの光が照射されていない場合の撮像画像ＩＭａ、（ｂ）は、面光源１４からの光が照射されている場合の撮像画像ＩＭｂである。
【００４８】
レインセンサ１０が起動されると、制御部１７は、ステップ２００において、面光源１４を点灯状態にすると共に、ステップ２０１において、カメラ１５による検知領域Ｔの撮像を開始する。
【００４９】
ステップ２０２において、制御部１７は、液晶シャッタ１３に指令を出力して液晶シャッタ１３を閉状態とし、面光源１４からの光が照射されていない検知領域Ｔの撮像画像ＩＭａを、カメラ１５から入力された撮像画像データから取得する。
【００５０】
ステップ２０３において、制御部１７は、液晶シャッタ１３に指令を出力して液晶シャッタ１３を開状態とし、面光源１４からの光が照射されている検知領域Ｔの撮像画像ＩＭｂを、カメラ１５から入力された撮像画像データから取得する。
【００５１】
ステップ２０４において、制御部１７は、撮像画像ＩＭａと撮像画像ＩＭｂの比較により、二値化画像を生成する。
【００５２】
二値化画像の生成を、昼間の場合と夜間の場合とに分けて説明する。
昼間の場合、検知領域Ｔに付着した雨滴には、明るい昼間の風景が写り込んでいる。
そのため図７の（ａ）に示すように、面光源１４からの光が照射されていない検知領域Ｔの撮像画像ＩＭａでは、雨滴が付着した部分が明るく、それ以外の部分が暗く表示される。
この図では、領域Ｂ１が、雨滴が付着しておらず黒色の液晶シャッタ１３が写り込んだ領域（背景領域）であり、領域Ａ１の各々が明るい昼間の風景が写り込んだ雨滴の領域である。
【００５３】
この状態において、面光源１４からの光を検知領域Ｔに照射すると、光は、雨滴以外の領域でのみ全反射される。よって、図７の（ｂ）に示すように、面光源１４からの光が照射されている検知領域Ｔの撮像画像ＩＭｂでは、雨滴以外の領域のみがより明るく表示され、雨滴が付着した部分の明るさは大きく変化しない。
この図では、領域Ｂ１’が、雨滴が付着しておらず面光源１４からの光が照射された雨滴以外の領域（背景領域）であり、領域Ａ１’の各々が明るい昼間の風景が写り込んだ雨滴の領域である。
【００５４】
一方、夜間の場合、検知領域Ｔに付着した雨滴には、暗い夜間の風景が写り込んでいる。そのため、図８の（ａ）に示すように、面光源１４からの光が照射されていない検知領域の撮像画像ＩＭａでは、雨滴が付着している部分と、それ以外の部分の両方が暗く表示される。
この図では、領域Ｂ２が、雨滴が付着しておらず黒色の液晶シャッタ１３が写り込んだ領域（背景領域）である。そして、領域Ａ２が、暗い夜間の風景が写り込んだ雨滴の領域である。
【００５５】
この状態において、面光源１４からの光を検知領域Ｔに照射すると、光は、雨滴以外の領域でのみ全反射される。よって、図８の（ｂ）に示すように、面光源１４からの光が照射されている検知領域Ｔの撮像画像ＩＭｂでは、雨滴以外の領域のみが明るく表示され、雨滴が付着した部分の明るさは、暗いままで大きく変化しない。
この図では、領域Ｂ２’が、雨滴が付着しておらず面光源１４からの光が照射された雨滴以外の領域（背景領域）であり、領域Ａ２’の各々が暗い夜間の風景が写り込んだ雨滴の領域である。
【００５６】
このように、撮像画像を構成する画素のうち、雨滴の付着した部分に対応する画素の輝度値は、面光源１４からの光が照射されている場合と、照射されていない場合の何れにおいても大きく変化しない。
よって、制御部１７は、面光源１４からの光が照射されていない検知領域Ｔの撮像画像ＩＭａと、照射されている検知領域Ｔの撮像画像ＩＭｂとにおいて、互いに対応する位置にある画素毎に輝度値を比較する。そして、輝度値の差が、所定の閾値よりも小さい画素を、雨滴領域を示す「１」とし、大きい画素を、背景領域を示す「０」とした二値化データを生成し、生成した二値化データから二値化画像を生成する。
これにより、前記実施例の図４の（ｂ）に示したような二値化画像が生成される。
【００５７】
そして、図６のフローチャートに戻って、ステップ２０５の処理で、雨滴の有無が判断され、雨滴があると判定された場合には、ステップ２０６の雨滴量の算出と、ステップ２０７の降雨判定が行われる。
【００５８】
このように、面光源１４からの光が照射されていないときの検知領域Ｔの撮像画像ＩＭａの各画素と、面光源１４からの光が照射されているときの検知領域Ｔの撮像画像ＩＭｂの各画素との間のコントラストから、検知領域Ｔに付着した雨滴を検出する構成とした。
具体的には、撮像画像を構成する各画素のうち、面光源１４からの光が照射されていないときの輝度値と、照射されているときの輝度値との差が、所定の閾値よりも小さい画素のひとまとまりを雨滴として検出する構成とした。
これにより、撮像画像の各画素の輝度値を求めて閾値と比較するだけで、雨滴を簡単に検出することができる。
また、昼間と夜間のうちの何れであるのかを判断する必要がないので、照度センサ１６を省略できる。よって、レインセンサの製造コストを低減させることができる。
【００５９】
また、面光源１４と検知領域Ｔとの間には、検知領域Ｔへの光の照射／非照射を切り換える液晶シャッタ１３が設けられている構成とした。
液晶シャッタ１３は応答性に優れており、検知領域Ｔへの光の照射／非照射を短時間で切り換えることができる。よって、面光源１４からの光が照射されていないときの検知領域Ｔの撮像画像ＩＭａと、照射されているときの検知領域Ｔの撮像画像ＩＭｂの両方を、短時間で取得できる。よって、検知領域Ｔに付着した雨滴が刻々と変化する場合であっても、雨滴の検出を適切に行うことができる。
【００６０】
前記実施例では、直角プリズム１２が、ウインドシールドガラスＧに光透過性の接着剤で固定されている場合を例示したが、直角プリズム１２は、例えばゴム系の接着剤のような光透過性のある弾性体で、ウインドシールドガラスＧに圧着固定されるようにしても良い。
【００６１】
前記実施例では、制御部が、現在が昼間と夜間のうちの何れであるのかを判定を、照度センサから入力される信号に基づいて行う構成としたが、照度センサの代わりに時計を設けて、時計からの出力（時刻信号）に基づいて特定した現在時刻から、昼間と夜間とを区別しても良いし、照度センサの出力と時計からの出力の両方を用いて、区別をしても良い。
【符号の説明】
【００６２】
１０    レインセンサ
１１    本体ケース
１２    直角プリズム
１３    液晶シャッタ
１４    面光源（光照射部）
１５    カメラ
１６    照度センサ
１７    制御部
１８    ワイパー制御部
Ｇ      ウインドシールドガラス
Ｒ      雨滴
Ｔ      検知領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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